化不可能為可能:美國「隱形戰機的搖籃」如何不斷創新? | 全球防衛雜誌 | 鳴人堂
親愛的網友:
為確保您享有最佳的瀏覽體驗,建議您提升您的 IE 瀏覽器至最新版本,感謝您的配合。
最新

專屬井上雄彥的《灌籃高手》:劇場版電影如何重塑經典?

化不可能為可能:美國「隱形戰機的搖籃」如何不斷創新?

美國國防高等研究計畫署(Defense Advanced Research Project Agency, DARPA)本身的起源可以追溯到1957年人造衛星的發射,美國決心從那時起,它要成為戰略科技的領先者。 圖/取自DARPA推特
美國國防高等研究計畫署(Defense Advanced Research Project Agency, DARPA)本身的起源可以追溯到1957年人造衛星的發射,美國決心從那時起,它要成為戰略科技的領先者。 圖/取自DARPA推特

美國國防高等研究計畫署(Defense Advanced Research Project Agency, DARPA)本身的起源可以追溯到1957年人造衛星的發射,美國決心從那時起,它要成為戰略科技的領先者,因此DARPA與政府內外的創新者合作,與民間力量共同研發努力,將革命性的概念甚至看似不可能的事情轉化為實際能力。

最終成果包含改變遊戲規則的軍事能力,也帶領美國軍力領先各國一世代,例如精確武器和隱身技術,還包括現代民用科技的革新,如網際網路、自動語音識別和語言翻譯等科技。

追逐極限的專案人才是成功關鍵

DARPA成立目的很明確,是追求完全的轉型革新,而不是漸進式的進步,因此它與學術、企業和政府合作夥伴在內,成立創新生態圈來運作,主要仍著眼於與國家軍事部門合作創造新的戰略機會和創新思考的戰術選擇。

DARPA是由分佈在六個技術辦公室的大約兩百二十名政府僱員組成,其中包括近一百名專案經理,他們共同監督約兩百五十個研發專案。這些成員來自各行各業,因此能有足夠的活力及跳脫框架的思考來推動專案。而DARPA仍時時不遺餘力地尋找、招募和支持優秀的專案經理,也就是在各自領域處於領先地位並且渴望有機會突破其學科極限的傑出人士。

這些專案經理是DARPA成功的核心關鍵,他們來自學術界、工業界和政府機構,DARPA通常只會聘僱他們三到五年的時間,就會將專案關閉並結束預算,也就因這種有截止日期的緊迫感,激發出優秀人才的創新想法,能在比傳統環境中認為更短的時間內取得成功的結果。

專案經理廣泛應對挑戰,涵蓋從深度科學到系統再到能力的各個領域,但最終他們的動力是有所作為的願望。他們定義他們的計劃,設定里程碑,與他們合作對象會面並孜孜不倦地追蹤進展。但他們也在不斷探索各自領域的下一個里程碑,與科學和工程界的領導者交流,以確定新的挑戰和潛在的解決方案。

圖/取自DARPA推特
圖/取自DARPA推特

專案經理向DARPA的辦公室主任及其副手報告,他們負責制定辦公室的技術方向、聘請專案經理和監督專案執行。技術人員還得到安全、法律和合約問題、財務、人力資源和通信方面專家的支持。這些人使專案經理有可能在相對較短的任期內取得重大成就。

在機構層面,DARPA主任和副主任批准每個新專案並審查正在進行的專案,同時設定機構範圍內的優先事項並確保平衡的投資組合。

DARPA快速因應需求的創新研發

以戰機的隱身性能來說,1970年代最初著眼於機身材料,但DARPA專案意外研究出具有前所未有的磁力特性的新材料,讓F-15的AN/ALQ-135電子作戰系統在七萬英呎的高空,以及從-55°C到125°C的極端環境中都能正常使用,美國空軍的F-15和F-16戰鬥機從1970年代至今仍在美國空軍服役,且不斷提升它們的性能,除了電子設備更新快速外,由DARPA研發出的先進機身材料也大有功效。

在1970年代晚期,美國空軍經歷過越戰的損失經驗,發現自身的戰機在面對敵方部署的新型先進防空飛彈系統對手偵測和攻擊時的脆弱程度。這些系統整合了雷達導引地對空飛彈(SAM)和空射雷達導引空對空飛彈,所有這些都與預警、偵蒐和火控雷達聯網,並在復雜的指揮和控制框架內進行協調完成攻擊。

美國國防部藉由戰棋模擬蘇聯入侵歐洲的富爾達峽谷後得出的結論是,如果沒有一些改變遊戲規則的能力,使美國空軍在新威脅中更俱生存能力,美國和北約部隊將很難取得勝利。

圖/取自DARPA推特
圖/取自DARPA推特

大自然界的章魚具有隱身能力,它能將他的皮膚呈現出周圍環境的圖案和紋理使其融入背景之中,而運用在軍事方面,就是減少相關的明顯特徵,在科技不發達時代使用迷彩圖裝欺騙敵人的肉眼觀察就是此一道理,一百多年以來,第一、二次世界大戰期間,工程師就不斷地想辦法降低肉眼及雷達的可視性。

為了應對這些日益升高的威脅,保有美國注重的戰場空優,DARPA開始尋求躲避雷達偵測的辦法,從改變飛機外型減少雷達反射開始(也就是最小化反射回去的雷達波數量),還有像增加紅外線訊號屏蔽效果、降低飛機排氣溫度增加散熱效果、主動訊號干擾、降低可視特徵到進氣口形狀修改減少反射、擋風玻璃塗料減少反射,採用低截獲率雷達等。

DARPA找了五家不同公司,提出兩個主要的要求,要能達到正常攻擊距離下飛機雷達信號不被發現的門檻,以及每家公司所能設計和製造的最低雷達反射外型。

1970年代中期,DARPA選定McDonnell DouglasNorthrop兩家公司進行原型機的設計。但直到1970年代後期,洛克希德公司的「臭鼬工廠」生產了A-12(牛車)和SR-71(黑鳥)偵察機,才真正實現了減少飛機「雷達橫截面」(RCS)的成果,A-12和SR-71的設計採用了雷達吸收塗層和機身結構形狀改變,減少機身邊緣的RCS散射。

隱形戰機的過去、現在及未來

1970年代後期,DARPA監督了應用上述科技而開發的"Have Blue"計畫,這是第一款實用的隱形飛機,它在1977年底進行了首次試飛。最後美國空軍採購了F-117A隱形轟炸機,於1983年10月投入使用,並於1989年首度參與沙漠風暴作戰。

後續開發的Tacit Blue飛機可以操作雷達傳感器,同時保持其自身的低雷達橫截面,而這像成就為B-2隱形轟炸機的研製奠定了基礎,於1989年進行試飛,並於1997年成軍,在1999年北約轟炸南斯拉夫時首次投入實戰。

1996年5月22日,代號為"Tacit Blue"的隱形飛機首次在俄亥俄州的美國空軍博物館向公眾展示。 圖/美聯社
1996年5月22日,代號為"Tacit Blue"的隱形飛機首次在俄亥俄州的美國空軍博物館向公眾展示。 圖/美聯社

隱形轟炸機在1991年的沙漠風暴行動和2003年的伊拉克自由行動期間摧毀了伊拉克戰場上的主要目標;2001年在阿富汗持久自由行動期間以及在2011年利比亞的內戰衝突。除了隱形能力在這些任務中的關鍵貢獻外,國防部還使用由隱形和非隱形戰機掛載的精確導引彈藥。自最初開發和部署以來,隱身技術已廣泛應用於各種武器系統和軍事平台,其中包括飛彈、直升機、地面車輛和艦船。

DARPA的技術促使F-22及F-35B等第五代隱形戰鬥機的問世,而美國的潛在對手蘇俄於2010年首次試飛其隱形戰機SU-57,中國則是在2011年試飛其殲-20隱形戰機,並在2018年成軍,而為了持續領先對手,美國國防高等研究計畫署持續開展新領域的研究專案,科技的動力果然來自於對戰爭的恐懼。

圖為F-22戰鬥機。 圖/美聯社
圖為F-22戰鬥機。 圖/美聯社

留言區
TOP